In general, Faraday screen elements in an ICRF antenna are not aligned precisely along the combined toroidal and poloidal magnetic fields. When plasma of density n > 2∊0V/eg2 ∼ 109cm−3 (V being the voltage across the gap and g the gap spacing) is present in the gap between the elements, the electron response to the parallel electric field shorts out the electric field over most of the gap, leaving a narrow sheath of positive space charge and an intense electric field. This intense electric field accelerates ions up to an appreciable fraction of the gap voltage (∼1 kV), sufficient to cause physical sputtering of the screen material. Impurities so generated constitute the principal limitationon power density for ICRF antennas. Principles of ICRF antenna and Faraday screen design which minimize sputtering are discussed.
一般的に、ICRFアンテナにおけるファラデーシールドの要素は、トロイダル磁場とポロイダル磁場を合成した磁場に正確に沿って配置されているわけではない。ギャップ間に密度n > 2∊0V/eg2 ∼ 10^9 cm^−3(Vはギャップ間の電圧、gはギャップ間隔)のプラズマが存在する場合、平行電場に対する電子の応答により、ギャップの大部分で電場が短絡され、狭いシースに正の空間電荷と強い電場が残る。この強い電場はイオンをギャップ電圧のかなりの割合(∼1 kV)まで加速し、シールド材料の物理的スパッタリングを引き起こすのに十分である。このようにして生成された不純物は、ICRFアンテナの電力密度に対する主要な制限要因となる。スパッタリングを最小化するICRFアンテナおよびファラデーシールド設計の原理について議論する。